1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）第2课时课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 第2课时 性状分离比的模拟实验、对分离现象解释的验证及分离定律的内容 1 学 习 目 标 1.通过对孟德尔测交实验的分析，解释分离现象形成的原因，总结归纳假说—演 绎法的一般步骤。 2.通过“性状分离比的模拟实验”，理解配子形成过程中遗传因子的分离与受精 过程中配子的随机结合对子代性状分离比的决定作用。 3.基于对分离定律主要内容的理解，解释或预测一些遗传现象。 2 基础落实·必备知识全过关 3 知识点一 性状分离比的模拟实验 1. 实验目的 通过模拟实验，理解__________的分离、______的随机结合与______之间的数量关系， 体验孟德尔的假说。 遗传因子 配子 性状 2. 模拟内容 用具或操作 模拟对象或过程 甲、乙两个小桶 ________________ 甲、乙小桶内的彩球 雌、雄配子 不同彩球的随机组合 雌、雄配子的__________ 雌、雄生殖器官 随机结合 3.操作步骤 取小桶并编号 分装彩球 混合彩球 随机取球 放回原小桶 重复实验 4 4. 分析结果、得出结论 （1） 彩球组合类型数量比为 _______。 （2） 彩球组合类型 、 可代表显性性状，彩球组合类型 可代表隐性性状， 则显性∶隐性 _____。 旁栏边角 想一想 为保证不同配子间结合的机会相等，且所得结果与理论值接近，在实验过程中应注意 哪些问题？ ___________________________________________________________________________ ______________________________________________ 提示 ①抓取小球时应随机抓取，例如双手同时进行，闭眼抓取，抓取前将小球混合均匀等；②应将抓取的小球放回原桶；③重复多次。 5 结论语句 辨一辨 （1） 两个小桶中彩球的数量必须相等。( ) × （2） 每个小桶中的两种彩球数量必须相等。( ) √ （3） 从两个小桶中各取出一个彩球，组合在一起，模拟的是雌、雄配子的随机结合。 ( ) √ （4） 该模拟实验重复次数越多，实验结果越接近理论值。( ) √ 6 知识点二 对分离现象解释的验证 1. 验证方法______法，即让 与隐性纯合子杂交。 测交 7 2. 对孟德尔的假说进行演绎推理，预测实验结果 D 8 3. 真正进行实验的结果：测交后代中的高茎与矮茎植株的数量比接近_____。 4. 实验结论：孟德尔的假说是______的。 正确 【易错提醒】“演绎 测交实验” “演绎”不同于测交实验，前者只是设计测交实验，预测测交结果，后者则是进 行实验结果的验证。 9 结论语句 辨一辨 （1） 两亲本杂交， 表现显性性状， 显性性状与隐性性状之比为 ，这属于对 分离现象解释的验证过程。( ) × （2） 在揭示分离定律的过程中，孟德尔的演绎推理是若 与隐性纯合子杂交， 产生两种配子，测交后代分离比是 。( ) √ （3） 孟德尔设计的测交实验只能用于检测 的遗传因子组成。( ) × （4） 为了验证提出的假说，孟德尔设计并完成了正、反交实验。( ) × （5） 的遗传因子组成可根据测交所得后代种类反向推知。( ) √ 10 知识点三 分离定律和假说—演绎法 1. 分离定律 遗传因子 配子 成对的遗传因子 配子 2. 假说—演绎法 一般程序：提出问题 提出假说 __________ __________ 得出结论。 演绎推理 实验验证 11 旁栏边角 想一想 假说—演绎法与传统的归纳法相比有什么不同？ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 提示 在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。归纳法是指由一些具体事实推出一般结论的思维方法，如从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核，得出植物细胞都有细胞核这一结论，运用的就是归纳法。 12 结论语句 辨一辨 （1） 假说—演绎法中演绎推理的内容是进行测交实验。( ) × （2） 符合分离定律并不一定出现 的性状分离比。( ) √ （3） 遗传因子的分离发生在配子的形成过程中。( ) √ 13 重难探究·能力素养全提升 14 主题一 性状分离比的模拟实验 情境探究 1. 为什么每个小桶内的两种彩球数量必须相等？ ___________________________________________________________________________ _____________________________________________ 提示 两种彩球分别模拟含有显性、隐性两种遗传因子的配子， 产生比例相等的这两种配子，即 产生的这两种配子数量相等。 2. 实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？ _______________________________________________________________ 提示 不符合；自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。 15 3. 分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起，模拟了___________________和 __________的过程。 提示 雌雄配子形成 随机结合 4. 理论上，实验结果应是彩球组合 ，但有名同学抓取了4次，结 果是 ，这能否说明实验设计有问题？ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________ 提示 不能； 是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合 的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。 16 方法突破 模拟实验中的注意事项 （1）盛放彩球的容器最好为圆柱形容器，以便摇动时彩球能够充分混匀。 （2）彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为的误差。 （3）两个小桶内的小球总数可以不相等，但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。 （4）做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶（切记不能将两个桶中的彩球相混），必 须充分摇匀彩球，再做下一次模拟实验。 （5）要认真观察每次的组合情况，记录、统计要如实、准确。 （6）要重复进行实验，这样才能接近理论值。 17 视角应用 [2023江苏扬州高一期中]下图表示对孟德 尔一对相对性状的遗传实验的模拟实验过 程，下列对该实验过程的叙述，错误的是 ( ) A A.甲、乙两个小桶里小球的数量必须相等，否则实验不严谨 B.该实验模拟的是杂合子 的自交 C.实验所用小球的大小、质地和手感必须相同，这样可以避免人为误差 D.实验结束前，将全班每一小组的计算结果综合统计，得到的结果更准确 18 [解析] 甲、乙两个小桶里小球的数量不是必须相等的，通常情况下，雄配子的数量大于雌配子的数量，A项错误；甲、乙两个小桶中均有含显性遗传因子D和隐性遗传因子 的小球，则甲和乙都是杂合子，该实验模拟的是杂合子 的自交，B项正确；实验所用小球的大小、质地和手感必须相同，这样可以避免人为误差，C项正确；为了避免偶然性，可将全班每一小组的计算结果综合统计，得到的结果更准确，D项正确。 19 主题二 测交实验的作用 情境探究 1. 为什么测交必须让 与隐性纯合子杂交？ ___________________________________________________________________________ _________________________________________________________ 提示 测交时隐性个体（纯合子）产生的配子只含控制该性状的隐性遗传因子，故后代的性状表现及其比例能真实地反映 产生的配子种类和比例。 20 2. 请总结测交实验的作用。 （1） 测定 产生的配子的_________________。 （2） 测定 的___________________。 （3） 预测 在形成配子时，遗传因子的___________。 提示 种类和比例 提示 遗传因子组成 提示 行为 3. 已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆，如何鉴定该高茎豌豆是纯合子 还是杂合子？ ___________________________________________________________________________ __________________________ 提示 让该高茎豌豆自交，若后代全为高茎豌豆，则该豌豆是纯合子，若后代发生性状分离，则该豌豆是杂合子。 21 4. 羊的白毛对黑毛是显性，现在有一只白毛公羊，如何鉴定其遗传因子组成是纯合的还是杂合的？ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 提示 让该白毛公羊和多只黑毛母羊交配，子代如果出现黑毛羊，则该白毛公羊的遗传因子组成为杂合的，若子代全为白毛羊，则该白毛公羊的遗传因子组成最可能为纯合的。 22 方法突破 纯合子与杂合子的实验鉴别方法 区分纯合子与杂合子的原则：纯合子能稳定遗传，自交后代不发生性状分离；杂合子 不能稳定遗传，自交后代往往会发生性状分离。实验鉴别的方法有三种： （1）测交法（已知显、隐性性状） （2）自交法（已知或未知显、隐性性状） 23 提醒:当待测个体为动物时,常采用测交法;当待测个体为植物时,测交法、自交法均可以, 但自交法较简便。 （3）花粉鉴别法 杂合子的某些性状可以通过花粉的比例直接鉴定，如水稻的非糯性花粉与糯性花粉遇 碘呈现不同的颜色。 24 视角应用 视角1 测交实验 1. 下列关于孟德尔测交实验的叙述，错误的是( ) B A.测交实验是对分离现象解释的验证 B.测交时，与 杂交的另一亲本无特殊限制 C.根据测交结果可以判断 的遗传因子组成 D.根据测交结果可以判断 产生配子的种类和比例 25 [解析] 为了验证作出的假说是否正确，孟德尔巧妙设计并完成了测交实验，测交实验是对分离现象解释的验证，A项正确；测交时，与 杂交的另一亲本应为隐性纯合子，B项错误；测交是指杂合子与隐性纯合子杂交，由于隐性纯合子只能产生含隐性遗传因子的配子，不影响子代的性状表现，因此根据测交结果可以判断 产生配子的种类和比例，以及判断 的遗传因子组成，C、D两项正确。 26 视角2 纯合子和杂合子的判断 2. [2023江苏宿迁高一校考阶段练习]番茄果实的红色对黄色为显性，由一对遗传因子 控制。若想鉴定一株果实为红色的番茄植株是纯合子还是杂合子，下列叙述不正确的 是( ) D A.自交后出现黄色果则为杂合子 B.与黄色果杂交无性状分离则为纯合子 C.自交后不出现黄色果则可能为纯合子 D.与红色果杂交无性状分离则为纯合子 27 [解析] 设相关遗传因子为 ， （红色）、 （黄色）， （红色），因此自交后出现黄色果则为杂合子，A项正确； （红色）、 （黄色）， （红色），因此与黄色果杂交 无性状分离则为纯合子，B项正确；自交后不出现黄色果则可能为纯合子，C项正 确； （红色）、 （红色），因此与红色果杂交无性状分离无法鉴定 该株果实为红色的番茄植株是纯合子还是杂合子，D项错误。 28 主题三 分离定律和假说—演绎法 情境探究 1. 分离定律 最能体现分离定律实质的是_____________________________________________。 提示 （杂合子）产生的两种配子的比例为 29 2. 孟德尔通过豌豆的“一对相对性状的杂交实验”，利用假说—演绎法，提出了分离 定律。请回答下列问题。 ①生物的性状是由遗传因子决定的；②体细胞中遗传因子成对存在；③ 自交后代出 现性状分离现象，且分离比为 ；④进行测交实验，发现后代出现 的性状表现 比例；⑤若 与隐性纯合子杂交，后代的性状表现比例应为 。 观察现象阶段：_________；提出假说阶段：______；演绎推理阶段：____；验证假说 阶段：____。 提示 ③ ①② ⑤ ④ 30 方法突破 1.分离定律的适用范围 （1）真核生物有性生殖的细胞核遗传。 （2）由一对成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。 2.分离定律的实质 在形成配子时，控制同一性状的成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进 入不同的配子中，随配子遗传给后代。 31 3.分离定律的验证方法 32 视角应用 视角1 分离定律 1. [2023江苏盐城射阳中学高一期中]水稻的非糯性对糯性是显性，用纯种的非糯性水 稻和糯性水稻杂交，取 的花粉经碘液染色，半数花粉呈蓝黑色，半数花粉呈橙红色， 自交后代非糯性水稻和糯性水稻之比为 。以下最能直接体现分离定律实质的是 ( ) D A. 性状表现的比例为 B. 遗传因子组成的比例为 C.测交后代的性状表现比例为 D. 的花粉经碘液染色，蓝黑色与橙红色的比例约为 33 [解析] 用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交得到 ，假设遗传因子用A、 表示，则 的遗传因子组成为 ，能产生A和 两种遗传因子组成的配子，且比例是 ； 自交得到 ， 的遗传因子组成及比例为 ，性状表现比例为 , 说明 自交后代出现性状分离，能证明孟德尔的分离定律，但属于间接验证方法，A、 B两项不符合题意；由上述分析可知，测交后代的性状表现及其比例为非糯性∶糯性 ，能证明孟德尔的分离定律，但属于间接验证方法，C项不符合题意； 的花 粉经碘液染色后，两种颜色的花粉粒数量比例约为 ，能证明形成配子过程中成对 的遗传因子分离，能直接体现分离定律实质，D项符合题意。 34 视角2 假说—演绎法 2. 下列关于“假说—演绎法”的叙述，正确的是( ) D A.孟德尔的假说之一是生物体能产生数量相等的雌雄配子 B.孟德尔进行测交实验的目的之一是检测亲本的遗传因子组成 C.用“假说—演绎法”验证时实验结果总会与预期的结果相符 D.根据假说孟德尔预测 测交后代将出现 的性状表现比例 [解析] 通常情况下，雄性生物产生的配子数量远远多于雌性，A项错误；孟德尔进行 的测交实验是让 与隐性纯合子杂交，以检测 的遗传因子组成，B项错误；运用 “假说—演绎法”验证时实验结果不一定与预期相符，C项错误；根据假说孟德尔预测 测交后代将出现 的性状表现比例，D项正确。 35 主题四 分离定律的应用 情境探究 豌豆是常用的遗传学实验材料。已知豌豆种子中子叶的黄色与绿色由一对遗传因子 、 控制。现用豌豆进行下列两个遗传实验。请结合分离定律解决下列问题。 实验一 36 实验二 37 （1） 由上述杂交实验,可推测豌豆种子中子叶的黄色与绿色这一对相对性状,________ ____是显性性状。 提示 黄色 （2） 以上两个杂交实验中, 都出现了黄色子叶和绿色子叶,它们是否都发生了性状 分离？ ___________________________________________________________________________ ______________________ 提示 否。性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,因此只有实验二发生了性状分离。 （3） 判断实验一、二中黄色子叶甲和黄色子叶丁的遗传因子组成,并说明理由。 ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 提示 实验一 中黄色子叶∶绿色子叶 ,符合测交后代中的性状表现比例, 已知绿色由隐性遗传因子控制,所以黄色子叶甲是杂合子,则其遗传因子组成是 。实 验二 中黄色子叶∶绿色子叶 ,符合杂合子自交后代中的性状表现比例,说明黄色 子叶丁是杂合子,遗传因子组成是 。 38 方法突破 1.亲子代遗传因子组成与性状表现的相互推断 （1）由亲代遗传因子组成推断子代的遗传因子组成、性状表现及其概率（正推型） 亲本 子代遗传因子组成 子代性状表现 全为显性 显性∶隐性 显性∶隐性 全为隐性 39 （2）由子代性状表现类型及其比例推断亲代的遗传因子组成（逆推类型） 角度一：遗传因子填充法 先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子，如显性性状的遗传因子组成可用 来表 示，隐性性状的遗传因子组成只有一种，即 ，根据子代中一对遗传因子分别来自两 个亲本，可推出亲代中未知的遗传因子。 角度二：隐性纯合子突破法 如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程的突破口，隐性个体是纯合子 ， 因此亲代遗传因子组成中必然都有一个隐性遗传因子 ，再根据亲代的性状表现做进 一步的推断。 角度三：根据分离定律中的规律性比值进行直接判断 40 后代显隐性关系 双亲类型 结合方式 显性∶隐性 都是杂合子 显性∶隐性 测交类型 只有显性性状 至少一方为显性纯合子 或 或 只有隐性性状 一定都是隐性纯合子 41 2.概率计算 （1）根据分离比计算 如 ①如果没有明确子代的性状表现，那么 、 出现的概率各是 ， 出现的概率 是 。 ②如果明确了子代的性状表现是显性，那么 出现的概率是 ， 出现的概率是 。 42 （2）用配子法计算（配子致死类可据此法计算） ①先计算亲本产生每种配子的概率。 ②根据题目要求用相关的两种（ 、 ）配子的概率相乘，即可得出某一遗传因子组 成的个体的概率。 ③计算性状表现概率时，再将相同性状表现的个体的概率相加即可。 如： 高茎 43 配子 雄配子 雌配子 高茎 高茎 高茎 矮茎 （3）思路转换法 ①显性后代概率 隐性后代概率；或隐性后代概率 显性后代概率。 ② 的概率 概率 概率。 44 视角应用 视角1 遗传因子组成的推断 1. [2023江苏丹阳高级中学高一调研]某植物的紫花与红花是一对相对性状，且是由一 对遗传因子 、 控制的完全显性遗传。现以一株紫花植株和一株红花植株作为实 验材料，设计如下表所示实验方案以鉴别两植株的遗传因子组成。下列有关叙述错误 的是( ) 选择的亲本及交配方式 预测子代性状表现类型 推测亲代遗传因子组成 第一组：紫花自交 出现性状分离 ③ ① ④ 第二组：紫花 红花 全为紫花 ② ⑤ 45 A.两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据 B.若①表示全为紫花，则④为 C.若②表示紫花和红花的数量比为 ，则⑤为 D.③为 ，判定依据是子代出现性状分离 [解析] 分析题表可知，两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据，第一组 的紫花自交后代出现性状分离，第二组紫花与红花杂交后代全为紫花，均可判断紫花 为显性，A项正确；若①表示全为紫花，由于是紫花自交，故④为 ，B项错 误；若②表示紫花和红花的数量之比为 ，与测交实验出现的比例相同，故⑤为 ，C项正确；第一组中紫花自交且出现性状分离，说明双亲都含有隐性遗传 因子，故③为 ，D项正确。 √ 46 2. [2023江苏盐城田家炳中学高一期中]香水玫瑰的花色遗传中，红花、白花为一对相 对性状，受一对遗传因子的控制（用 、 表示）。根据以下杂交实验，可以得出的 结论是( ) 杂交组合 后代性状 一 红花① 白花② 全为红花 二 红花③ 红花④ 红花与白花数量比约为 A A.红花为显性性状 B.红花①的遗传因子组成为 C.红花③与红花④的遗传因子组成不同 D.白花②的遗传因子组成为 47 [解析] 杂交组合一中，红花① 白花② 后代均为红花，说明红花相对于白花是显性性状，则①的遗传因子组成为 ，②的遗传因子组成为 ，A项正确，B、D两项错误；杂交组合二中，红花③ 红花④ 后代性状分离比为 ，说明红花③与红花④的遗传因子组成均为 ，C项错误。 48 视角2 子代性状表现及相关概率计算 3. [2023江苏淮安马坝高级中学高一期中]人眼的虹膜有褐色和蓝色，褐色是由显性遗 传因子 控制的，蓝色是由隐性遗传因子 控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼 女人（这个女人的母亲是蓝眼）结婚，这对夫妇生下蓝眼女孩的概率是( ) B A. B. C. D. [解析] 蓝色是由隐性遗传因子控制的，蓝眼男人的遗传因子组成为 ；褐眼女人的 母亲是蓝眼，则该褐眼女人的遗传因子组成为 。他们结婚后生下蓝眼孩子 的 可能性是 ，是女孩的概率是 ，故这对夫妇生下蓝眼女孩的概率是 ，B项符合题意。 49 4. 番茄的红果、黄果是一对相对性状，遗传因子D控制显性性 状，遗传因子 控制隐性性状。根据遗传图解回答下列问题。 （1） 红果、黄果这对相对性状中，显性性状是______，做出 这一判断是根据哪一过程？______________________________。 红果 红果自交，后代出现性状分离 [解析] 根据 红果的自交后代出现性状分离，可确定红果对黄果为显性。 50 （2） 中红果的遗传因子组成是____， 中红果的遗传因子组成是____， 的红 果中遗传因子组成及比例是_____________。 [解析] 中红果与黄果杂交产生的后代中有红果与黄果，说明 中红果是杂合子 ； 中红果的遗传因子组成为 ，其自交后代红果中 。 （3） 的两个个体的杂交相当于______。 测交 [解析] 杂合子红果与隐性纯合子黄果杂交，相当于测交。 51 （4） 黄果植株自交后代的性状是______，遗传因子组成是____，原因是________ _________________________。 黄果 黄果为隐性性状，只产生一种配子 [解析] 黄果植株为隐性纯合子，其遗传因子组成是 ，由于只能产生一种配子，自交后代不会出现性状分离。 52 （5） 如果需要得到纯种的红果番茄，你将怎样做？________________________。 让红果植株连续多代自交 [解析] 红果有 与 两种可能的遗传因子组成。 自交后仍为 ； 自交后能产生 、 、 三种遗传因子组成的个体，其中 表现为黄果性状，被淘汰，因此让红果植株连续多代自交后纯合子 的比例升高。 53 （6） 自交得 ， 中能稳定遗传的红果所占比例是______。 [解析] 中红果所占比例为 ，红果中 能稳定遗传， 的子代中 占 ，故 中纯合子红果占 。 54 经典算理 晨背要语 （1）若后代性状表现及其比例 为显性∶隐性 ，则双亲一 定是杂合子 ，即 。 （2）若后代性状表现及其比例 为显性∶隐性 ，则双亲的 杂交组合类型一定是测交，即 。 1.甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、 乙小桶内的彩球代表雌、雄配子，两个小桶内的小 球总数可以不相等，但每个小桶内两种彩球的数量 必须相等。 2.假说—演绎法的一般程序：发现问题 提出假 说 演绎推理 实验验证 得出结论。 3.分离定律的实质：在形成配子时，控制同一性状 的遗传因子发生分离并分别进入不同的配子中，随 配子遗传给后代。 55 $$